CN1226672C

CN1226672C - 低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备和方法

Info

Publication number: CN1226672C
Application number: CN 02128470
Authority: CN
Inventors: 陈笠
Original assignee: ZHUHAI JINGZHUN ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: Zhuhai Jingzhun Electronic Co., Ltd.
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-09-07
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2022-09-07
Also published as: CN1421751A

Abstract

一种电子计时装置及校正其时间的设备、系统和方法，电子计时装置(如手表)包括简单、低功耗并能提高时间精确度的误差修正电路，误差修正数据是由外部装置根据电子计时装置所生成的数据、所存储的数据与外界标准时间数据(如来自GPS、SPS或无线电系统的数据)计算所得，并存储在电子计时装置的存储器内，如此电子计时装置的微处理器无需大量的运算就能进行时间的修正和校正。

Description

低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种计时装置及校正其精确度的设备和方法，尤其是一种低功耗的精确电子计时装置及可通过应用GPS、SPS或无线电系统的时间信号来校正和更新其计时精确度的设备和方法。

背景技术

如今，由于计时准确、维修成本较低等原因，数字式手表(digital watch)等电子计时产品的应用相当广泛。电子计时产品通常包括一个电子振荡器和一个控制器，振荡器一般含有一个频率大约为32.768kHz(2¹⁵千赫)~4.194304MHz(2²²兆赫)的石英振荡器，控制器通常包括有一个微处理器，以计算振荡脉冲的数量并将其转化成时间显示出来。这些电子计时装置通常被认为是较精确的，但事实上，它们大大偏离了原子钟或铯钟生成的标准时间。

已有数字式计时产品或手表一般每月偏离于标准时间20至30秒，此偏差或者误差还会因量产、石英使用年限、温度变化及手表使用者佩带习惯等因素而增加。

为了提高传统计时装置的精确度，有人提出修正石英振荡器误差的校正工具或者方法，但实际操作起来非常复杂。迄今为止，这些校正工具或者方法都不能令人满意，因为它们不是过分复杂，就是需要计时装置的微处理器承受极其大量的运算。

例如，美国No.5,771,180专利(Real time clock and method for providing same实时时钟极其提供方法)提出一种运算温度传感器和检测表的方案，实时时钟计时装置内的微控制器能通过探测温度的变化而进行相应的时间修正和校正。然而，这一时间修正方案并不完全适用于手表等简单、低功耗、轻便的计时产品。首先，手表通常所采用的微控制器一般是4位(bit)的微处理器，它只具有很少的存储量(比如说1~2千位)，如此的存储量并不足以运算美国No.5,771,180专利所述的大量的温度变化系数。其次，温度传感器和检测表检测、添改等计算也需要消耗大量的能量，而电子计时装置(尤其是便携式计时器和防水手表)一般须在不更换电池的情况下能持久耐用，如使用3~5年，所以，大量的运算意味着极快地缩短电池寿命，这不符合人们的实际生活需要。

同样地，使用较复杂的时间校正工具或方法的结果是运用昂贵的大型装置，但这些大型装置不适用于那些要求计时精确的手表或低功耗计时器上。因此，人们非常需要一种能通过应用简便的修正或校正方法来提高其计时精确度的低功耗电子计时产品。

此外，源自全球定位系统(GPS：global positioning system)、卫星定位系统(SPS：satellite positioning system)或者无线电系统(radio broadcasting systems)的标准时间信号能提供与原子钟或者铯钟所生成的标准时间一致的高精确时间信号，而这些标准时间信号很容易获得。所以，人们渴望在电子计时装置中采用这些时间信号，从而校正、修正电子计时装置的计时误差。中国发明专利(CN1043598C)公开了“利用卫星全球定位系统的时间同步装置和方法”，其说明书描述了利用GPS卫星能提供在100ns以内、精确的时间信息，适用于综合信息网、数字移动通信站和卫星通信网站。中国发明专利申请公开(CN1270332A)披露了“带有时钟功能的电子装置，时间校正方法和记录介质”，用于将日历信息校正至更高水平。

现有技术直接采用GPS、SPS或者无线电系统的信号来进行时间的修正或校正，那么不可避免地需要在计时装置中内设一个信号接收器，计时装置因而成本昂贵和体积庞大，这更不适用于手表及类似的计时产品。因此，人们更渴望有一种能应用GPS、SPS或者无线电标准时间信号的计时产品，其同时是一种能校正、修正时间的低功耗计时产品，并且无需安装或设置昂贵、复杂、体积庞大的修正工具或方法。

发明内容

本发明的目的是，提供一种低功耗计时装置及修正或校正其时间，提高其计时精确度的简便方法、工具或者仪器，尤其是，本发明提供了一种改良的计时装置，其能提供极精确的时间而无需承受大量的运算，也无需内置复杂的时间修正或校正工具、仪器。

本发明的另一目的是，提供一种低功耗计时装置，如手表，其时间的修正或校正工具可应用源自GPS、SPS、无线电系统或者其他远程或无线源的标准时间信号。

本发明的进一步的目的是，提供一种能提高、校正计时装置(如手表)的计时精确度的装置、设备、系统和方法。

本发明的目的至少是，为人们提供一种可供选择的以不同工具和仪器来进行时间修正或校正的电子计时装置，还为人们提供一种可供选择的能经常性地校正和修正电子计时装置时间误差的改良装置、设备、系统及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一方面，本发明提供了一电子计时装置，其包括：

-电子振荡电路，以生成计时频率；

-控制器部件，进行数据处理、计时及生成第一时间参数；

-存储器，存储包括第二时间参数及第三时间参数在内的参数；

-接口，进行来自或到达所述电子计时装置的数据交换及接收标准时间参数；

其中，所述第一时间参数包括：根据含所述计时频率与所述第二时间参数在内的参数生成的时间信息；所述第二时间参数包含有：由所述电子计时装置的外部设备计算并传送给所述电子计时装置、并由所述电子计时装置经所述接口接收的时间校正信息，根据含所述第一时间参数与所述第三时间参数在内的参数计算的第二时间参数，所述标准时间参数；所述第三时间参数包括一信息，该信息与所述第二时间参数计算时的时间相关。

另一方面，本发明为电子计时装置提供了一电子时间校正设备，其包括：

-接收远程标准时间参数的工具；

-接口，接收来自电子计时装置的第一时间参数与第三时间参数，及将第二时间参数发送给所述电子计时装置；

-作为计算器的CPU，应用包括所述第一时间参数、所述第三时间参数与所述标准时间参数在内的参数进行计算，确定所述第二时间参数；

其中，所述第一时间参数是由所述电子计时装置生成的计时信号，所述第二时间参数包含有由所述校正设备CPU测定的时间校正信息，所述第三时间参数存储有一信息，该信息与上次确定所述第二时间参数时的时间相关。

第三方面，本发明提供了一电子计时装置的校正方法，包括以下步骤：

-存储第三时间参数；

-根据所述电子计时装置振荡频率与所述第二时间参数生成第一时间参数；

-传送所述第一时间参数、所述第二时间参数与所述第三时间参数给作为另一单独装置的校正设备；

-由所述校正设备确定第二时间参数，所述校正设备CPU应用含所述第一时间参数、所述第三时间参数与来自远程源的标准时间参数在内的参数进行计算，确定第二时间参数；

-传送所述标准时间参数与所述第二时间参数给所述电子计时装置；

其中，所述第一时间参数是所述电子计时装置生成的计时信号，所述第二时间参数包含有所述校正设备的所述CPU所确定的时间校正信息，所述第三时间参数存储有一信息，该信息与上次确定所述第二时间参数时的时间相关。

在优选方案中，进一步采用以下技术手段和方法：

所述第二时间参数是根据上次校正时所确定的第二时间参数，作进一步的计算所得；

所述标准时间参数包括由全球定位系统(GPS)、卫星定位系统(SPS)或其他类似的无线电系统发射而来的时间信号；

所述控制器部件包括有CMOS微处理器；

红外线收发器与所述控制器部件连接为一个整体；

所述电子振荡电路包括有一振荡频率大约为2ⁿHz(n为15~20的整数)的石英振荡器；

所述第一时间参数与所述电子计时装置显示的实际时间(即实走时间)相一致；

所述第三时间参数与所述第一时间参数相结合提供了一信息，该信息作用于在所述第三时间参数所代表的时间至所述第一时间参数所代表的时间期间内发生的累积时间误差；

所述第二时间参数含有一信息，该信息表示，经过一预设的时间间隔，用一预设的值来校正所述第一时间参数；

所述第一时间参数与所述第三时间参数传送给外部设备，以计算所述第二时间参数，所述第二时间参数经所述接口传送给所述电子计时装置的存储器；

所述接口可以是红外线收发器，也可以是无线电频率收发器；

所述第二时间参数是根据上次校正时所存储的第二时间参数计算所得；

所述第三时间参数包括一数据，该数据代表时间修正量和进行修正的时间间隔。

简单的说，本发明校正设备接收远程标准时间参数，接收来自电子计时装置的时间参数从而进行运算，计算出可修正电子计时装置时间的参数，从而使得电子计时装置获得精确的时间，并可以自动进行时间的校正。

本发明的优点在于：电子计时装置无需进行大量及复杂的计算就能获得准确时间并进行时间的校正，并且可以应用来自GPS、SPS、无线电系统的标准时间参数，因而其时间可以与标准时间保持一致。电子计时装置(如手表)的使用者只需进行简单方便的操作，即定期地将电子计时装置与校正设备交换及传送数据，就可以达到上述效果，数据交换及传送的过程非常简单快捷。而且，电子计时装置也无需安装或设置大型或者复杂的工具或部件，有利于其量产及携带。另外，应用本发明校正方法，还可以彻底弥补传统计时产品不能摆脱石英振荡频率误差的不足。

附图说明

现结合实施例及附图对本发明作进一步的描述。

图1是传统计时装置(如传统石英手表)的方框图。

图2是本发明装置、设备及方法的一般原理的方框图，其中，(1)是一般原理方框图，(2)和(3)分别是本发明实施方案的原理方框图。

图3是本发明校正设备的一般原理的方框图。

图4是本发明校正设备和电子计时装置构成的系统的简易操作程序的主要流程图。

图5是本发明电子计时装置的其中一个实施例的简要方框图。

图6是描述图3校正设备各运算块的方框图。

图7是进一步描述图5电子计时装置各运算块的方框图。

具体实施方式

如图1所示，传统电子记时装置4一般包括石英振荡器41、分频器42、时基43、驱动器44、时间显示面板45及控制按钮46等基本运算块。核心部分通常是石英振荡器41，其内的石英振荡电路振荡频率约为2ⁿHz，通常为32.767kHz(2¹⁵)~4.194304MHz(2²²)之间。石英振荡频率经分频器42分配后，可分别获得一个1Hz的信号和生成一个时基信号。时基信号存储在时基43中，经驱动器44解码后生成时间，时间于时间显示面板45显示，显示的手段包括LCD、LED显示屏或者类似的手段(如以步进马达驱动的指针式显示手段)。一般来说，频率的分配、时基的转换(解码)、时间的显示及控制按钮46的控制受CMOS微处理器的操纵，而为了延长计时装置的工作寿命，CMOS微处理器能量的消耗不能太高。对数字式手表而言，其电池成本高，电池的更换很麻烦，故长久的工作寿命尤显重要。

如图2所示，本发明系统包括远程信号源(或GPS卫星或无线电系统)3、校正设备(或GPS钟或无线电控制LCD钟)2和电子计时装置(或GPS表或无线电校正表)1。在具体实施方案中，校正设备2和电子计时装置1分别采用GPS钟和GPS表，也可以分别采用无线电控制LCD钟和无线电校正表(即RC表，radio-calibrated watch)，二者具有相同的技术特征。远程信号源3提供标准时间信号，其可以采用GPS卫星，也可以采用无线电系统，或使用SPS系统。为了使GPS表(或RC表)1减少或避免因进行时间修正而负担复杂的运算，本发明实施方案提供的GPS钟(或无线电控制LCD钟)2，其在结构上与GPS表(RC表)1相分离。这样，所有复杂的计算均由GPS钟(或无线电控制LCD钟)2来完成，而作为其运算结果的时间修正参数接着经由一交换通道(如有关接口/界面)传送回GPS表(RC表)1。然后，GPS表(RC表)1应用GPS钟(或无线电控制LCD钟)2预先计算好的时间修正数据或参数进行简单、低功耗的时间修正程序。

为了让GPS钟(或无线电控制LCD钟)2确定误差修正信息(“第二时间参数”)，由GPS表(RC表)1计算生成的当前时间(“第一时间参数”)和上次计算修正数据时的时间(“第三时间参数”)将经有关接口(182和27)传送给作为校正设备的GPS钟(或无线电控制LCD钟)2。在生成新的第一时间参数的时候，GPS表(RC表)1的CPU11将应用其振荡器15所提供的频率信息及上述误差修正信息。

根据第一时间参数和第三时间参数，可确定一从上次校正时到本次校正时的期间，以及在此期间所产生的累积误差，该累积误差是一偏差与标准时间的量。以上期间信息及累积误差信息与标准时间参数结合应用，确定当前准确的时间及累积时间误差。标准时间参数由从GPS卫星(或无线电系统)3或者其他类似的时间源获得。

特别指出的是，作为计时装置的GPS表(RC表)1，其当前的实走时间是上次校正后电子振荡器15的总振荡频率与上次校正时所存储的误差修正数据累积计算的结果。这样，更新的或旧的误差修正数据将作为当前抵消或修正上次误差修正数据的修正量(当前修正量)，误差修正数据依振荡器15的频率而产生，而更新的误差修正数据将作用于振荡器15，影响其频率的生成。抵消或修正分别视手表实走时间是慢于还是快于标准时间而定。总累积误差是自上次校正至本次校正期间所产生的时间误差，当前修正量是在总累积误差确定后获得的量，它是根据上次累积误差和本次累积误差计算出来的量。如此，如果手表1的实走时间比标准时间快而上次所存储的误差修正数据是正的(也就是说，振荡器15慢了)，误差修正量将从上次误差修正数据中扣除掉，以获取一个负的误差修正数据，从而完成校正程序，使实走时间与标准时间一致。同样地，如果实走时间比标准时间慢而上次所存储的误差修正数据是负的(也就是说，振荡器15在上次校正时快了)，那么，正数的修正量将加进到负数的误差修正数据中，使得新的修正信息或数据(“第二时间参数”)为正(即不是负)，以该新的修正信息或数据修正手表1时间，则可保持与标准时间一致。

在误差修正信息(“第二时间参数”)被确定后，第二时间参数与同时被确定的精确的标准时间(“第三时间参数”)传送回GPS表(RC表)1，以进一步进行下述操作。

图3是一校正设备的方框图，其以具有时间参数计算器的GPS接收钟(或无线电控制LCD钟)2为优选方式，主要包括中央处理器(CPU)21、控制按钮22、GPS或无线电信号接收器23、存储器24、驱动器25、接口电路26、接口27，驱动器25可控制时间显示面板2521的时间显示。时间显示面板2521可显示时间，并能让用户观察比较该校正设备2与独立于它的移动或便携式电子计时装置1的时间差别，而时间显示面板2521所显示的时间代表着从GPS系统(或无线电系统)3接收来的标准时间信号。CPU21、控制按键22、接收器23、存储器、驱动器25可组合成控制器部件。

GPS或无线电信号接收器23代表本发明校正设备的远程信号接收器，它是一个无线电频率或者远程信号的接收器，能接收GPS信号、SPS信号或其他与本发明技术相关的无线电信号。由GPS系统、SPS系统或者无线电系统3发播的标准时间信号经中央处理器21解码后转换成标准时间参数，该标准时间参数代表着极其精确的标准时间。GPS钟(或无线电控制LCD钟)2可作为一种时间指示器来显示该精确的标准时间，也可以用作提供一种易见的比较方式，观察比较GPS表(RC表)1的时间误差，该时间误差是相对于精确的标准时间而言的。接口电路26与接口27作为本发明校正设备的交换工具或界面工具，使时间校正设备2与计时装置1或其他外部设备(如PC、大LCD显示面板)进行数据交换。可变和不可变的存储器24最好能与中央处理器21相连接，以更好地进行数据控制、数据加工及数据处理。接口电路可包括串行通信接口，如RS232接口、红外线接口、USB(universal serial bus即通用串行总线架构)接口或者其他能作数据交换之用的接口。为了提供一种紧密的设计，本发明计时装置1的CPU与红外线收发器18连接为一体，以更利于数据交换。

请参照图6，它是描述图3校正设备2各运算块的方框图。GPS钟2包括传统时钟功能块和时间校正操作块，传统时钟功能块主要包括高频振荡器291、分频器29、LCD显示屏、校正键矩阵20(即键盘矩阵)和多功能显示驱动器2521。时间校正操作块主要包括时间信号接收器23、存储器(含241、242、243、244)24、接口电路26、接口27等部分。接口电路26的两个接口与CPU21相连接，具体地说，RS232 I/O261、RS232I/O262接口经电平转换263与CPU21相连接，此二个接口分别联接PC和外设显示器，与接口联接的PC可显示GPS卫星的信号状态，而与接口联接的外设显示器可以将GPS钟2指示的GPS标准时间以大屏幕的形式显示出来，为用户读取时间提供最佳的效果，外设显示器可以是LCD(Liquid Crystal Display液晶显示器)、LED(Light EmittingDiode发光二极管)等形式。I/O接口27位于时间校正设备2的前端，并与CPU21相连接，I/O接口27可以采用红外线、无线电频率、直接接触或其他技术装置。

校正设备2(或称GPS钟或无线电控制LCD钟)与电子计时装置1(或称GPS表或RC表)通过I/O接口27和接收放大器181、发送驱动器182进行时间校正数据或参数的交换、传送，其中，接收放大器181和发送驱动器182共同构成电子计时装置1的接口18部分。以上接口用作各种参数的传送，如将表示GPS表(或RC表)1生成的当前实走时间的第一时间参数传送至GPS钟(或无线电控制LCD钟)2，将表示上次校正时的时间的第三时间参数传送至GPS表(或RC表)1。该第一时间参数与GPS钟(或无线电控制LCD钟)2的标准时间相比较，给出上次校正至本次校正期间的总累积误差(或偏差)。该第三时间参数与GPS或无线电的标准时间相比较，给出在总时间误差发生时的上次校正至本次校正期间的总累积时间。

如此，第一时间参数、第三时间参数和标准时间参数相结合，给出每单位时间内的平均误差。例如，表现为每百万分之几(+/-ppm)或表现为每预计间隔内的一定误差数量，如每秒内的误差为1/32768秒(32768分之一)或3.05×10^-5秒的。如下所述，GPS表(或RC表)1将应用这些误差信息。同样地，在进行校正的时候，GPS钟(或无线电控制LCD钟)2生成的时间与标准时间完全一致，它能更新GPS表(或RC表)1的时间，并且成为GPS表(或RC表)1当前的实走时间。一般来说，GPS表(或RC表)1当前的实走时间与第三时间参数相一致或几乎等同，因为在同一时刻二者的差别是微乎其微的，如此，GPS表(或RC表)1就提供了极精确的时间信息。

此外，GPS钟(或无线电控制LCD钟)2或者本发明校正设备的特征还有：其外部装置确认或接受来自GPS表(或RC表)1的校正请求，主要由标准时间的声音信号ROM241、音频放大器28、扬声器281所组成的声音界面以声音的形式发出时间信号。另外，存储器24主要由标准时间的声音信号ROM241、程序ROM242、GPS表/无线电校正表实走时间与校正值的寄存器243、年月日时分秒数据寄存器244组成，其中，GPS表/无线电校正表实走时间与校正值的寄存器243用于存储与时间误差或偏差有关的信息，例如，平均误差或某一特定期间的总时间误差，所存储的这些信息为其后的操作所应用。时间信号接收器23接收GPS信号或无线电信号，其中的时间信息解码后成为时间信息，存储于年月日时秒分数据寄存器244。这些时间信息可被校正设备2应用，如在多功能GPS钟的LCD显示器上显示，或在经RS232 I/O262联接的外设大显示器上显示，也可以提供给GPS表(或RC表)1应用。而时间信号接收器23接收到的卫星信号(GPS、SPS等)状态可于以RS232 I/O261联接的外设PC上显示。

为了便于理解，图5和图7以GPS表或RC表(无线电校正表)的形式对本发明电子计时装置进行了描述。简单的说，如图5所示，作为电子计时装置的GPS表(或RC表)1包括CPU11、控制按钮12、存储器13、驱动器14、石英振荡器15。具体地说，如图7所示，GPS表(或RC表)还包括有多级分频器16、多功能控制器17、接口18、校正间隔定时器19、自动校正电路10；存储器13具体包括高精确度校正值寄存器131、校正间隔寄存器132、实走时间寄存器133、最近校正时间寄存器134；驱动器14由显示控制141、显示驱动器1421、COM端(公共端)1422组成，显示驱动器1421和COM端1422在结构上为一紧密的部分142；多级分频器16包括1/100秒计数器161、秒计数器162、分计数器163、时计数器164、日计数器165、月计数器166构成；接口18部分包括接收放大器181和发送驱动器182，分别用于与GPS钟(或无线电控制LCD钟)2进行数据的接收和发送。时间显示器1423可以是LCD、LED等数字显示的形式，也可以是以步进马达驱动的指针显示形式。CPU11、控制按钮12、存储器13、驱动器14、振荡器15、多功能控制器17、校正间隔定时器19与自动校正电路10可组合成控制器部件。电子振荡电路生成计时频率，该计时频率将被CPU11所应用，该计时频率是与时间修正信息(“第二时间参数”)相结合能提供极精确的时间，而不论石英振荡器15的实际精确度是否低于甚至远低于理想状态。CPU11只需处理简单的算术运算，即以误差修正信息为根据，校正振荡器15生成的时间，这样，手表只进行很少的计算，而时间的滞延几乎为零。

为了获取进行时间修正或校正的必要数据，由GPS表(或RC表)1生成的当前的实走时间将经交换或界面工具传送至时间校正设备GPS钟(无线电控制LCD钟)2，该交换工具是校正设备的I/O接口27和电子计时装置的接口18，该实走时间是由CPU11根据石英振荡频率及误差修正数据计算所得。另外，当前的实走时间是振荡频率与上次校正时所存储的误差修正数据共同作用，累积计算的结果，该所存储的误差修正数据(“第二时间参数”)将传送回GPS钟(或无线电控制LCD钟)2，以作时间的校正、修整和更正，并传送回手表1，然后进一步进行以下操作。接口18可以是红外线接口或直接接触接点，如RS232、USB(universal serial bus即通用串行总线架构)等，本实施例的优选方案是使用红外线接口。

为了使时间校正设备GPS钟(或无线电控制LCD钟)2能确定总时间误差或平均时间误差，第三时间参数存储于GPS表(或RC表)1的存储器13内，该第三时间参数与校正设备确定第二时间参数(误差修正参数)时的时间等同或相关。因此，可变或不可变的容量充足的存储器是必不可少的，此存储器至少可以存储第二时间参数与第三时间参数，以致于它们能够被经常性使用，或者能够在存储需求极少但有必要存储时使用，而绝大多数的稳定的微控制器能提供这种存储器。

在具体实施的方案中，先通过预设一个时间间隔(即时间段)，然后在每个时间间隔内，由CPU11增加或者减少一定的时间量，如在预设时间间隔(如每0.001天即86.4秒)内，CPU11增加或者减少0.001秒，这相当于每个月的时间修正量是30秒。此简单的误差修正工具或仪器能大大地提高低功耗电子计时装置的精确度，而不需要复杂的计算，也不需要复杂的构造和结构。当然，时间修正量与时间间隔在必要时可作相应调整和变更。

图4所示本发明的操作流程图描述了由GPS表(或RC表)1与GPS钟(或无线电控制LCD钟)2组成的系统的最佳操作程式。图4所述表1是指电子计时装置，具体地说是GPS表或RC表，所述钟2是指校正设备，具体地说是指GPS钟或无线电控制LCD钟。当时间校正设备即钟2接收到一由电子计时装置即表1发来的校正请求时，时间误差(或偏差)修正程序启动，该校正请求同时启动表1与钟2之间的交换接口(接口27与接口18)，使其处于工作状态。当校正请求得到确认和响应后，表1将以下参数传送至GPS钟(或无线电控制LCD钟)2(统称时间校正设备)：

1.第一时间参数，即由GPS表(或RC表)生成的当前的实走时间；

2.第二时间参数，即上次校正后的时间修正数据；

3.第三时间参数，即在上次时间修正参数被确定时的标准时间。

以上三个时间参数与经GPS钟(或无线电控制LCD钟)2解码得到的标准时间参数相结合，确定上次修正(校正)至本次修正(校正)期间的总累积时间及在此期间发生的总累积误差或偏差。应用以上总累积时间和总累积误差，确定一平均时间修正数据(“第二时间参数”)，该数据传送回手表1，并存储在手表1内，然后经手表1的CPU11应用后提供特别精确的时间。

总累积误差是在控制器部件根据所存储的误差修正数据(第二时间参数)进行时间修正的时候产生的，该误差是振荡器15频率与时间修正数据共同作用后的结果。此外，本次误差修正数据(第二时间参数)直接作用于振荡频率所生成的时间，抵消偏差结果，该偏差结果偏离于上次校正后存储的误差修正数据(上次误差修正数据，也代指上次第二时间参数)，本次误差修正数据(第二时间参数)同时作为下次校正的依据。

为了获得修正数据，上次校正后所存储的误差修正数据将抵消(加或减)一定的误差修正量，从而提供精确、更新的或修正过的第二时间参数。由此，上次第二时间参数发送给GPS钟(或无线电控制LCD钟)2，进行抵消后发送给GPS表(或RC表)1。

为确认收到准确的时间修正数据，操作算法中最好包括一个反馈的程序，以使GPS表(或RC表)1将时间修正数据传送给GPS钟(或无线电控制LCD钟)2，这些数据与钟2所存储的值进行对比，确保其精确性。与此同时，GPS钟(或无线电控制LCD钟)2将精确的标准时间传送给GPS表(或RC表)1，这样，GPS表(或RC表)1就获得标准时间，并以此更新其当前的实走时间，这种更新的实走时间与标准时间保持一致。当然，在校正完成前或完成后都可以进行这种更新。在这一步骤，GPS表(或RC表)1的时间得以校正，显示为标准时间，而第二时间参数与第三时间参数都存储在GPS表(或RC表)1的存储器13中，以在其后的步骤中应用。第二时间参数与第三时间参数的存储完成后，GPS表(或RC表)1的CPU11能更新或修正当前的实走时间，也就是说，第一时间参数以在一预设的间隔内修正一预设的量的形式来更新GPS表(或RC表)1时间的精确度。在进行校正的时候，GPS表(或RC表)1的实走时间得以更新，第三时间参数更新为表1当前的实走时间，尽管可能要校正小量的滞延。

因为校正的程序较为简单，GPS表或者RC表的使用者能经常地更新和提高其手表时间的精确度，而无需经过烦琐、昂贵的程序。

当GPS表(或RC表)1在进行第一次校正时，如在生产时或电池用完后，在这种情况下，将确定一预先存储的指定值，如0秒或者一同时代表第二时间参数与第三时间参数的预设值。在接收到校正请求并对以上情况进行检测的时候，GPS钟(或无线电控制LCD钟)2将当前的标准时间传送至GPS表(或RC表)1，同时测定在一个较长的校正期间内发生的误差值，该误差值由钟2的CPU21测定。

此外，振荡频率因单个石英晶体的特性或制造工艺所允许的偏差而具有的误差在电子手表1生产时就已经预先校正，所以，该具有一定误差的频率在进行本发明校正程序前就已被CPU11计算并为手表1提供了更准确的时间显示。尽管如此，振荡器15频率仍易受石英使用年数、温度变化、甚至手表使用者的佩带习惯等因素影响而发生偏差或变动。例如在生产中，在20℃的温度条件下校正手表，以修正每月0.1秒的误差。如果温度发生7.5℃的变化，那么将产生更大的误差，如可达每月15秒。

定期地(比如说，3~5个月)使用交换界面或交换接口来再次校正手表1，可校正因石英振荡频率不良偏差而引起的时间误差。只要计算手表1在上次校正至本次校正期间内发生的总累积误差，就可以进行此种校正程序。

特别强调的是，虽然本发明通过以上优选实施方案来进行描述，但实施方案只是作为具体阐述本发明的一个例子，而不作为对本发明保护的一种限制。本发明应当由以上提及的一般原则及要旨来确定。特别是，对本发明进行变动或更改而此种变动或更改相对于本技术领域的专业人员而言是显而易见或者微不足道的，与以本发明为基础而进行的改良一样落入本发明的保护范围。此外，虽然本发明以GPS表或RC表作为其电子计时装置，并以GPS钟或无线电控制LCD钟作为其时间校正设备，但本发明同样适用于其他有改进的或者没有改进的其他计时装置和时间校正装置。

Claims

1.低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，包括提供标准时间信号的远程信号源，校正设备(GPS钟或无线电控制的LCD钟)，其特征在于：还包括由校正设备控制的电子计时装置(或GPS表或无线电校正表)(1)，所述GPS钟(或无线电控制的LCD钟)(2)在结构上与GPS表(RC表)(1)相分离，这样，所有复杂的计算均由GPS钟(或无线电控制LCD钟)(2)来完成，而作为其运算结果的时间修正参数接着经由一交换通道(如有关接口/界面)传送回GPS表(或无线电校正表)(1)，然后，GPS表(或无线电校正表)(1)应用GPS钟(或无线电控制的LCD钟)(2)预先计算好的时间修正数据或参数进行简单、低功耗的时间修正程序。

2.根据权利要求1所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述远程信号源(3)可以采用GPS卫星，也可以采用无线电系统，或使用SPS系统。

3.根据权利要求1所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：由GPS钟(或无线电控制LCD钟)(2)确定误差修正信息(“第二时间参数”)，由GPS表(1)计算生成的当前时间(“第一时间参数”)和上次计算修正数据时的时间(“第三时间参数”)将经有关接口(182)和(27)传送给作为校正设备的GPS钟(或无线电控制LCD钟)(2)，在生成新的第一时间参数的时候，GPS表(RC表)(1)的CPU(11)将应用其振荡器(15)所提供的频率信息及上述误差修正信息。

4.根据权利要求1所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：根据第一时间参数和第三时间参数，可确定一从上次校正时到本次校正时的期间，以及在此期间所产生的累积误差，该累积误差是一偏差与标准时间的量，以上期间信息及累积误差信息与标准时间参数结合应用，确定当前准确的时间及累积时间误差，标准时间参数由从GPS卫星(或无线电系统)(3)或者其他类似的时间源获得。

5.根据权利要求1所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：作为计时装置的GPS表(RC表)(1)，其当前的实走时间是上次校正后电子振荡器(15)的总振荡频率与上次校正时所存储的误差修正数据累积计算的结果，这样，更新的或旧的误差修正数据将作为当前抵消或修正上次误差修正数据的修正量(当前修正量)，误差修正数据依振荡器(15)的频率而产生，而更新的误差修正数据将作用于振荡器(15)，影响其频率的生成，抵消或修正分别视手表实走时间是慢于还是快于标准时间而定，总累积误差是自上次校正至本次校正期间所产生的时间误差，当前修正量是在总累积误差确定后获得的量，它是根据上次累积误差和本次累积误差计算出来的量，如此，如果手表(1)的实走时间比标准时间快而上次所存储的误差修正数据是正的(也就是说，振荡器(15)慢了)，误差修正量将从上次误差修正数据中扣除掉，以获取一个负的误差修正数据，从而完成校正程序，使实走时间与标准时间一致，同样地，如果实走时间比标准时间慢而上次所存储的误差修正数据是负的(也就是说，振荡器(15)在上次校正时快了)，那么，正数的修正量将加进到负数的误差修正数据中，使得新的修正信息或数据(“第二时间参数”)为正(即不是负)，以该新的修正信息或数据修正手表(1)时间，则可保持与标准时间一致。

6.根据权利要求1所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：包括：

电子振荡电路，以生成计时频率；

控制器部件，进行数据处理、计时及生成第一时间参数；

存储器(13)，存储包括第二时间参数及第三时间参数在内的参数；

接口(18)，进行来自或到达所述电子计时装置的数据交换及接收标准时间参数；

其中，所述第一时间参数包括：根据含有所述计时频率与所述第二时间参数在内的参数生成的时间信息；所述第二时间参数包含有：由所述电子计时装置的外部设备计算并传送给所述电子计时装置、并由所述电子计时装置经所述接口接收的时间校正信息，根据含所述第一时间参数与所述第三时间参数在内的参数计算的第二时间参数，所述标准时间参数；所述第三时间参数包括一信息，该信息与所述第二时间参数计算时的时间相关。

7.根据权利要求6所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述第二时间参数是根据上次校正时确定的第二时间参数进一步计算所得。

8.根据权利要求6所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述标准时间参数包括时间信号，该时间信号由GPS、SPS、无线电系统发射。

9.根据权利要求6所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：控制器部件包括有一CMOS微处理器。

10.根据权利要求9所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：接口与所述控制器部件进一步连接为一体。

11.根据权利要求6所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述电子振荡电路包括有一石英振荡器(15)，该石英振荡器的振荡频率大约为2ⁿHz(n为15至22的整数)。

12.根据权利要求6所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述第一时间参数与所述电子计时装置所显示的实走时间相一致。

13.根据权利要求6所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述第三时间参数与所述第一时间参数相结合提供一信息，该信息是在所述第三时间参数所代表的时间至所述第一时间参数所代表的时间期间发生的累积时间误差。

14.根据权利要求6所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述第二时间参数包含一信息，该信息表示，在预设时间间隔内用一预设值校正所述第一时间参数。

15.根据权利要求6所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述第一时间参数与所述第三时间参数传送给外部设备，以计算第二时间参数，所述第二时间参数经所述接口传送给所述存储器(13)。

16.根据权利要求6所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述接口(18)可以是红外线收发器，也可以是无线电频率收发器。

17.根据权利要求6所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述校正设备，尤其是一种相对于电子计时装置的电子式的时间校正设备，包括

接收远程标准时间参数的工具；

接口(27)，接收来自电子计时装置的第一时间参数与第三时间参数，及将第二时间参数发送给所述电子计时装置；

作为计算器的CPU(21)，应用包括所述第一时间参数、所述第三时间参数与所述标准时间参数在内的参数进行计算，确定所述第二时间参数；

18.根据权利要求17所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述的校正设备，其接收远程标准时间参数的工具包括有接收器(23)，该接收器用于接收GPS信号、SPS信号、无线电信号。

19.根据权利要求17所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述的校正设备，其所述第二时间参数是根据上次校正时所存储的第二时间参数计算所得。

20.根据权利要求17所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：所述第三时间参数包括有一数据，该数据代表时间修正量和时间修正间隔。

21.根据权利要求17至权利要求20所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备，其特征在于：进一步包括将所述标准时间参数发送给所述电子计时装置的工具。

22.根据权利要求1至权利要求20所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备中电子计时装置的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

存储第三时间参数；

根据所述电子计时装置振荡频率与所述第二时间参数生成第一时间参数；

传送所述第一时间参数、所述第二时间参数与所述第三时间参数给作为另一单独装置的校正设备；

由所述校正设备确定第二时间参数，所述校正设备CPU(21)应用含所述第一时间参数、所述第三时间参数与来自远程源的标准时间参数在内的参数进行计算，确定第二时间参数；

传送所述标准时间参数与所述第二时间参数给所述电子计时装置；

其中，所述第一时间参数是所述电子计时装置生成的计时信号，所述第二时间参数包含有所述校正设备的所述CPU(21)所确定的时间校正信息，所述第三时间参数存储有一信息，该信息与上次确定所述第二时间参数时的时间相关。

23.根据权利要求22所述的低功耗精确计时装置及校正其精确度的设备中电子计时装置的校正方法，其特征在于：所述第二时间参数是根据上次校正时所存储的第二时间参数进一步计算所得。